谈抗滑桩在隧道洞口滑坡治理中的应用

[12-11 17:00:02]   来源:http://www.tmgc8.com  隧道工程   阅读:3342

对纳黔高速公路江门隧道洞口左右线之间滑坡处治进行介绍,分析了隧道工程地质条件、滑坡产生的机理,针对边坡滑塌、喷锚支护开裂等现象,通过及时采取措施、地质补探,及时采取增加抗滑桩方案处治,最后总结出了处治滑坡的措施及。 一、工程概括 1、工程简介 纳黔高速公路江门隧道左线长1977m,右线长2003m,左右线轴线距离约29m,是全线控制性工程之一。进口左右洞位置上覆地层为崩坡积块石土,厚5.0~11.0m,结构呈松散状。下付基岩为蓬莱镇组下段(J3P1)的泥岩,表层强风化带厚度0.0~3.0m左右。
  进口左右洞口设计均为V级偏压,隧道洞门采用墙式洞门,边、仰坡防护为挂网喷浆,大管棚预加固方式进洞。
  2、滑坡情况
  江门隧道进口于2009年4月16日左洞右侧第二阶边坡出现局部坍塌,并且于2009年5月8日在左洞右侧边坡与右洞仰坡间的崩坡积体再次出现滑坡,滑坡在平面形态呈“舌头状”,纵向为斜坡地形,总体北侧高南侧低,斜坡自然坡度角20~30。滑坡体后缘有一拉张裂缝,位于左洞右侧边坡天沟一直延伸至右洞仰坡长约30m,宽0.6m,右洞套拱右下出露基岩,右洞洞体需穿过该崩坡积体。
  3、滑坡机理
  该滑坡处于斜坡上,大量的崩坡积物堆积在斜坡上,崩坍体块石产生风化作用,空隙中形成了粉土、粘性土等充填物质,为滑坡的形成提供了物质基础。大气降水及施工开挖、扰动是诱发斜坡变形的最不利外部影响因素。由于拟建隧道路堑边坡开挖,形成了临空面,导致边坡体跨坍失稳,最终导致斜坡土体在自身重力的作用下,沿着软弱带向下运动,形成滑坡,并滑移失稳。
  二、滑坡处治方案的选择
  由于岩体破碎松散,且山体较陡、山体较高、偏压明显,同时四川叙永地区雨水较多,雨水透过松散体浸入崩积体,造成土体土质遇水软化。在洞口段边仰坡施工中,多次发生边仰坡滑塌,无法正常进洞。通过专家现场踏勘,拟定了两种施工方案:一是明洞延长,锚索加固;二是对左洞右侧增设桩板墙进行加固处治。经分析比较,如采用第一种方案,虽然成本较低,但是由于滑坡体处于松散体,锚索施工困难,并且效果不明显,很难保证施工安全。第二种方案,通过滑坡体一侧增设抗滑桩加上挡土板加固处治,即可安全进洞,也确保了后期运营的安全,但成本较第一种方案大。
  经过反复论证确定采用具体措施为:防止雨水侵入松散体,造成进一步滑坍,对滑坡体进行二次喷射砼,

- 崩积体采用注浆加固措施,边仰坡采用锚杆+挂网喷浆支护,在滑移方向侧设置抗滑桩结合挡土板处治,使之与洞口偏压山体形成反向压力,以达到施工质量和安全的目的。
  三、施工方案
  从长期考虑,该处总体处理原则为“先封闭、保安全,后施工、强支护、勤量测”,为了施工人员的安全及施工质量,要求洞口施工完毕,抗滑桩起到一定作用后再进洞。
  1、边、仰坡喷射砼封闭
  为了防止雨水侵入崩积体对土体进行破坏再次发生滑坡,对边坡表面进行二次喷射砼10~20cm封闭处理。局部增设了4.5m长锚杆和20×20cmφ8钢筋网,避免了突发变化,确保施工安全。
  2、地表注浆处理
  江门隧道进口为偏压崩坡积块石土地段,首先对地表注浆加固,采用φ70×4mm注浆钢花管间距≤2m梅花形布置,导管穿过崩坡积块石土覆盖层并进入强风化层1米,钢管注浆采用水泥浆液,水灰比:0.5:1,注浆压力:0.5-1Mpa。


图2 注浆布置图




  3、抗滑桩施工
  (1)施工准备
  ① 为观测滑坡位移情况,在桩体及桩外设置观测点,每天观测一次并作好记录。
  ② 施工前对抗滑桩进行准确测量放线,并设置护桩以便桩孔开挖过程中及时进行校核。
  ③ 施工人员、材料以及所需设备组织进场,尤其材料组织到位,制定各种保障措施,确保抗滑桩连续施工。
  (2)施工工艺
  ① 桩口开挖
  开挖首先要进行桩孔锁口施工,桩孔锁口采用C30钢筋混凝土,桩孔锁口高出地面0.5m。桩孔锁口钢筋布置见图2。
图2 桩孔锁口钢筋布置图
 ②护壁施工
  护壁混凝土为C30,桩孔开挖采用八 字形开挖。根据实际地质情况,护壁采用加强型施工,即采用槽钢、工字钢、钢管等做临时支撑,以保证安全。 护壁钢筋主筋采用Φ14螺纹钢,箍筋采用Φ12圆钢。井口上部2m为锁口,其下每1m一节为护壁,每挖1m及时了进行护壁施工,同时每循环设置了加劲槽钢,槽钢与护壁钢筋焊接,槽钢焊接形成矩形封闭环,浇筑在护壁内,同时在桩孔内用20#槽钢、钢管以及10#角钢设置了临时三角支撑,以确保了施工安全,www.tmgc8.com

 
图 3 桩孔开挖示意图
  ③ 桩身钢筋及混凝土
  桩身钢筋采用现场绑扎及安装,考虑了受力结构和快速施工,钢筋连接采取了套筒机械连接,同时为了后期检查桩身施工质量,抗滑桩预留声测管,以便后期无损检测。浇筑砼采取漏斗结合串筒施工,人工捣固密实。
  (3)安全措施
  ① 设置专职安全员,全面检查各项施工准备工作,做好安全技术交底。尤其孔桩开挖过程中,安排专人巡视各挖桩孔的施工情况,以及巡视洞口坡面情况,发现坡面有开裂现象时及时停止施工,严格做好安全监护。
  ② 为了尽量减少土体扰动破坏,孔桩开挖交错施工,该项目进行跳二挖一。
  ③ 每次下孔作业前必须先通风,作业过程中必须保持继续通风,为确保通风和连续性生产,挖桩施工必须备用柴油发电机应急。
  ④ 孔桩的周围设不低于80厘米高的护栏或盖孔口板。
  ⑤ 下孔人员必须戴安全帽和系安全带,安全带扣绳由孔上人员负责随作业面往下松长,上、下孔必须使用软爬梯、严禁用手脚爬踩孔壁或乘吊渣上下。
   
  五、效果评价
  江门隧道进口滑坡处治从2009年6月25日开始施工,于2009年9月15日施工完毕,通过抗滑桩的施工,使得滑坡体处于稳定,确保了开挖进洞的安全。该隧道在施工期间经历了多次连续暴雨,   再未发生滑移和大变形现象。抗滑桩施工完成后,在抗滑桩顶进行了重新布监控量测点,通过对抗滑桩位移和沉降检测结果表明,抗滑桩位移最大值1mm(见附表1),抗滑桩桩顶沉降最大1mm(见附表2)。这说明通过加固方法是安全有效的,这也为今后隧道洞口处于松散体、偏压及滑坡体的施工技术方面提供了经验。
  表1 位移监控量测数据据表(mm)
日期
监测位置
2009-9-17
2009-9-20
2009-9-22
2009-9-25
2009-9-30
1#桩顶
0
1
0
1
0
3#桩顶
0
0
1
1
0
5#桩顶
0
1
0
0
1
8#桩顶
0
0
1
0
0
  
  表2 沉降观测数据表(m)
日期
监测位置
2009-9-17
2009-9-20
2009-9-22
2009-9-25
2009-9-30
1#桩顶
375.198
375.197
375.198
375.199
375.198
3#桩顶
376.282
376.283
376.282
376.282
376.282
5#桩顶
377.775
377.775
377.775
377.774
377.775
8#桩顶
378.192
378.193
378.194
378.193
378.193
  注:监测点均为抗滑桩施工完成后布点;沉降和位置均以2009年9月17日测的数据为准,根据数据显示,沉降和位移数据基本在1mm范围,说明数据是测量误差引起,应该无变化。
  六、结语
  江门隧道口地质较差,洞口处于滑坡松散堆积体,仰坡陡削稳定性极差,偏压及其严重等条件下,隧道开挖前,通过采取必要的加固,做好防护措施,提高土体的自稳能力,为隧道的安全进洞打下坚实基础。
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